(57)【要約】【課題】本発明の課題は、従来公知の方法の上述した欠点を解消する、自動車の運転動特性(ドライビングダイナミックス)調整方法を提供することにある。【解決手段】運転動特性調整が車両の測定された横加速度を基礎とする、自動車の運転動特性の調整方法が提案される。特に、計算された横加速度と測定された横加速度との差が計算され、この差の関数として、運転者要望に、即ち、運転者によって与えられた舵角に、追加的な車輪舵角が重畳される、ということが提案される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転動特性調整が車両の測定された横加速度を基礎として行われ、
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δが計算され、
当該差Δの関数として、運転者要望に対して、即ち、運転者によって与えられた舵角に、追加的に符号（±）付きの車輪舵角が重畳される
ことを特徴とする自動車の運転動特性調整方法。
【請求項２】
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δは、実際の走行条件下においての運転者要望の転換可能性に対する大きさとして導入される
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項３】
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δの関数が、追加的に、他の運転動特性に作用する機器を制御するために利用される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項４】
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δの関数を介して、可変の縦動力分割機および可調整軸差動ロック（Quersperre：axle-differential lock）による駆動トルク分割、発生する力の前車軸および後車軸における可変の支持比での転がりサポート（Wankabstuetung）、車輪ばねにおける可変の減衰作用、および／又は、車両常用ブレーキ、が影響を及ぼされる
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項５】
測定された横加速度が車輪舵角から計算された横加速度より小さいとき、あるいは、差Δが所定のしきい値を超過したとき、前車軸および後車軸における結果的なタイヤスリップ角度（Schraeglaufwinkel）を減少するため、および／又は、車両の操舵作用を減少するために、運転者によって与えられた舵角に、追加的な符号付きの車輪舵角が大きさΔの関数として重畳される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項６】
計算された横加速度が測定された横加速度より大きい限りにおいて、あるいは、計算された横加速度と測定された横加速度との差Δが所定のしきい値を超過している限りにおいて、車輪舵角は、差Δに比例しておよび／又は差Δを積分して、減少または増大される
ことを特徴とする請求項５に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項７】
前記所定のしきい値は、他のパラメータに依存して規定される
ことを特徴とする請求項５または６に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項８】
横加速度の計算は、次の幾何学的関係によって行われ、
ａｙ＿１  ＝（ν２ＦＺＧδＬＥＮＫ）／軸距
ここで、νＦＺＧは車両基準速度であり、δＬＥＮＫは前輪における舵角である
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項９】
横加速度は、車両縦速度（Fahrzeuglaengsgeschwindigkeit）とヨーレートから計算され、
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δの関数として、運転者要望に、追加的な符号付きの車輪舵角が重畳される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１０】
計算された横加速度と測定された横加速度との差Δは、過渡的な浮遊角発生（車両の軌道逸脱）に対する大きさ、および従って、危険走行はじまり状況に対する大きさ、として導入される
ことを特徴とする請求項９記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１１】
調整器によって、設定横加速度と実際横加速度とが一致され、その場合、運転者要望に重畳された追加的な符号付きの車輪舵角は、調整偏差の関数である
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１２】
オーバーステアリングの場合には、車輪舵角は、調整偏差に比例しておよび／又は調整偏差を積分して、減少ないし増大される
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１３】
前車軸におけるタイヤ最大横力よりも前のアンダーステアリングの場合、車輪舵角は敏捷性を増大するために高められ、タイヤ最大横力の向こう側に（タイヤ最大横力を過ぎるように）舵角が減少される
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１４】
横加速度は、車両縦速度およびヨーレートから、単純に軌道曲率を介して、安定した定常走行状態の近似値として計算される
ことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１５】
横加速度は、次式に従って計算され、
ａｙ＿２  ＝  νＦＺＧ  ｄ／ｄｔ（ψ）
ここで、ψは車両ヨー角であり、νＦＺＧは車両縦速度であり、ａｙ＿２は横加速度である
ことを特徴とする請求項１４に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１６】
請求項４乃至８のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法に加えて実施され、その両方法の作用が重畳される
ことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の自動車の運転動特性調整方法。
【請求項１７】
前記重畳は、比例して行われる
ことを特徴とする請求項１６に記載の自動車の運転動特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に記載の自動車の運転動特性（ドライビングダイナミックス）の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日における量産車両の運転動特性（ドライビングダイナミックス）の調整は、通常、対応する制御信号を形成するために導入される車両ヨーレートおよび車両浮遊角（車両軌道逸脱）のような大きさ（量）を基礎としている。
【０００３】
例えば特許文献１において、少なくとも１つの操舵可能な車輪と、駆動装置と、重畳伝動装置と、を備えた自動車におけるステアリングシステムの運転方法及び運転装置が知られている。このステアリングシステムの運転方法において、車両のヨー（偏揺れ）運動を表すヨー量が検出され、所定の運転状態が存在する時、少なくとも前記ヨー量に依存する制御信号が形成される。この制御信号が、前記駆動装置を制御する。また、車両の制動状態を表す量が検出され、この量は走行状態を検出するために利用される。これによって、車両のヨー挙動は、異なった制動力が車輪に作用するＡＢＳ（アンチロックブレーキ装置）作動（制動）時に得られるべきである。
【０００４】
特許文献２において、ヨーレート調整器を備えた自動車のステアリングシステムが知られている。そのヨーレート調整器は、車両のヨー運動を表すヨーレートを連続して検出し、それに依存する制御信号を形成する。この制御信号が、望ましくないヨー運動に対抗する操舵運動を引き起こす。その制御信号は、車両の制動状態に依存して形成され、好適には、その制御信号は、調整された制動過程の場合において、少なくとも未制動状態とは異なった増幅率で形成される。
【０００５】
さらに特許文献３に、運転動特性（ドライビングダイナミックス）の調整方法が記載されている。その場合、少なくとも１つの車両車軸における操舵作用が調整され、その枠内において、少なくとも設定ヨー（偏揺れ）動特性で記述された設定運転動特性（ドライビングダイナミックス）が求められ、舵角・予制御値が当該設定運転動特性に基づいて制御過程モデル（Regelstreckenmodells）を利用して決定される。さらに、少なくともヨーレートで記述された走行状態、および、少なくとも設定ヨーレートからの実際ヨーレートの偏差に基づく舵角・補正値が求められ、前記舵角・予制御値と少なくとも一つの舵角・補正値によって、操舵作用が決定される。
【０００６】
従来公知の方法において、測定された車両ヨーレートを基礎とするモデル連続調整の枠内で、指令量を形成するためには、実際の路面摩擦係数が測定され、車両固有操舵特性が認識されなければならない。その車両固有操舵特性は、通常、線形化された定常単軌道モデル（Einspurmodell）として描かれ、特に、大きなタイヤスリップおよび高動特性操縦の範囲においては、単軌道モデルからの偏差を有する。また、摩擦係数の推定は不利に手間がかかり、走行状態に応じて大きな不確実性を伴うことがある。
【０００７】
他方では、量産車における浮遊角(Schwimmwinkel)は、通常、高価なセンサコストのために直接は測定されないで、車両浮遊角を調整するためには、当該浮遊角の計算ないし推定が実施されなければならない。また、今日において入手できる量産センサによる浮遊角の計算は、精度がかなり悪い。さらに、浮遊角を計算するために、時間的積分が必要であり、この積分は、所定の走行状態における信号不正確の合計のために数秒後に早くも変動してしまい、高価なロジックで支援（てこ入れ）されなければならない。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９７５１２２７号明細書(DE19751227A1)
【特許文献２】独国特許出願公開第１０１４１２７４号明細書(DE10141274A1)
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２１２５８２号明細書(DE10212582A1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、従来公知の方法の上述した欠点を解消する、自動車の運転動特性(ドライビングダイナミックス)調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明の他の有利な実施態様および利点は、従属請求項から理解できる。
【００１０】
それに応じて、運転動特性調整が車両の測定された横加速度を基礎とする、自動車の運転動特性の調整方法が提案される。特に、計算された横加速度と測定された横加速度との差が計算され、この差の関数として、運転者要望に、即ち、運転者によって与えられた舵角に、追加的な車輪舵角が重畳される、ということが提案される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の実施態様において、計算された横加速度と測定された横加速度との差が、実際の走行条件下における運転者要望の転換（可能性）に対する大きさ（量）として導入される。そのために、（タイヤに横すべりが生じないと仮定して）幾何学的関係に応じて車輪舵角および車両縦速度から計算された横加速度と実際に測定された横加速度との差が、車両の横荷重に対する大きさΔとして形成され、実際の走行条件（例えば路面とタイヤとの摩擦接触、車両の固有操舵性能（操舵中断特性）、前車軸／後車軸ないしカーブ内側／カーブ外側についての荷重分布）における運転者要望の転換（可能性）に対する大きさとして利用される。測定された横加速度が車輪舵角から計算された横加速度よりも明らかに小さいとき、これは、大きな横すべり値ないしタイヤスリップ角度(Schraeglaufwinkel)に相当する。このことは、軌道を維持するために必要なタイヤ横力がもはや十分には路面に下ろされ得ないことを意味する。この場合、差Δに対して、所定のしきい値が規定される、ないしは、別のパラメータ（例えばドライビングプログラムの選択）に依存して設定される。タイヤ横力特性曲線（傾斜走行角度の関数としてのタイヤ横力）が一層増大するタイヤスリップ角度によって最大値を超えて再び低下するとき、本発明に基づいて、舵角を適時に制限する処置が開始される。
【００１２】
これは、本発明に基づいて、例えば、前車軸および後車軸における結果的なタイヤスリップ角度を減少するために、運転者要望に、即ち、運転者によって与えられた舵角に、追加的な符号（±）付きの（vorzeichenbehaftet）車輪舵角が大きさΔの関数として重畳される、ということによって達成される。この関数は、例えば、計算された横加速度が測定された横加速度より大きい限りにおいて、あるいは、計算された横加速度と測定された横加速度との差Δが所定のしきい値を超過している限りにおいて、大きさΔの比例あるいは積分の車輪舵角の低減である。車輪舵角が増大される場合には、これによって、運転者の操舵負担が軽減される。
【００１３】
この方法は、操舵作用に限定されず、例えば可変の縦動力分割機および可調整の軸差動ロック（Quersperre）による駆動トルク分割、発生する力の前車軸および後車軸における可変の支持比での転がりサポート（Wankabstutung）、車輪ばねにおける可変の減衰作用および／又は車両常用ブレーキのような、運転動特性（ドライビングダイナミック）に関連するあらゆるシステムに有効であり得る。
【００１４】
横加速度の計算は、例えば次の幾何学的関係によって行われる。  
ａｙ＿１  ＝（ν２ＦＺＧδＬＥＮＫ）／軸距
ここで、νＦＺＧは車両基準速度であり、δＬＥＮＫは前輪における舵角である。
【００１５】
本発明のある実施態様においては、運転者要望の転換（可能性）の大きさに応じて、必要な舵角が増大され得る。
【００１６】
本発明方法の他の実施態様によれば、例えば次の式が、小さな横加速度の場合における安定した定常走行状態の近似値として、利用される。その場合、横加速度は、車両縦速度およびヨーレートから単純に軌道曲率を介して計算される。  
ａｙ＿２  ＝ νＦＺＧ  ｄ／ｄｔ（ψ）
ここで、ψは車両ヨー角であり、νＦＺＧは車両縦速度であり、ａｙ＿２は横加速度である。また、車両縦速度およびヨーレートを基礎とする従来公知の他の計算方式を利用することもできる。この場合、本発明に基づいて、測定された横加速度と計算された横加速度との差Δの関数として、運転者要望に、追加的な符号付きの車輪舵角が重畳される。
【００１７】
この方法の場合、測定された横加速度と計算された横加速度との差Δが、過渡的な浮遊角発生（車両の軌道逸脱）に対する大きさ、および従って、危険走行はじまり状況に対する大きさ、として利用される。その場合、車両は、その路面カーブ上におけるゆっくりした定常運動に相当するよりも、大きくあるいは小さく偏揺れする。そのしきい値は、他のパラメータ例えばドライビングプログラムの関数としても規定され得る。
【００１８】
車両が動的にアンダーステアリングである場合、これは、前輪を空転させる傾向を呈する。その場合、運転者によって要求された高いヨー加速度は、十分でない路面グリップのために、もはや十分には運動に転換され得ず、この結果、タイヤ横力特性曲線の最大値が超過されているとき、敏捷性と安全性とが減少される。オーバーステアリングの場合、これは、後車軸におけるグリップ力消失による車両の速度超過傾向を呈する。
【００１９】
そのような不安定な走行状況は、本発明の有利な実施態様において、調整器が設定横加速度と実際横加速度とを一致させることによって、対抗（相殺）される。これは、運転者要望に、調整偏差の関数として、追加的な（符号付きの）車輪舵角が重畳される、ということによって達成される。その調整偏差は、直接に、あるいは、上述のいずれかの請求項の記載に応じてのしきい値の超過ではじめて、導入される（aufgeschaltet）。オーバーステアリングの場合、この関数は、例えば調整偏差に比例する（proportional）および／又は調整偏差を積分する（integrierend）車輪舵角の低減である。アンダーステアリングの場合（一般にこれは運転動特性（ドライビングダイナミック）上において危険でない場合である）、前車軸におけるタイヤ最大横力の前に、車輪舵角が敏捷性を増大するために高められることによって、車両の敏捷性が高められ得る。その場合、タイヤ最大横力が超過されたとき、即ち、タイヤ最大横力の向こう側に超過されたとき、タイヤ最大横力を利用できるようにするために、操舵が再び解除される（舵角が減少される）。
【００２０】
また、本発明に基づくこれらの実施態様は、操舵作用に限定されず、例えば可変の縦動力分割機および可調整の軸差動ロック（Quersperre）による駆動トルク分割、発生する力の前車軸および後車軸における可変の支持比での転がりサポート（Wankabstuetung）、車輪ばねにおける可変の減衰作用および／又は車両常用ブレーキのような、運転動特性（ドライビングダイナミック）に関連するあらゆるシステムに有効であり得る。
【００２１】
特に、実際上の応用に対しては、運転者によって与えられた舵角に追加的な車輪舵角が大きさΔの関数として重畳されるという第１の実施の形態によって、或る安全領域が形成（設定）される一方で、危険状態においては第２の実施の形態によって車両長手軸線のねじれ（Verdrehen）が防止されるので、それらの両形態が重畳されることが有利である。この場合、両方法の重畳は、好適には、比例して行われ得る。
【００２２】
本発明に基づく構想によって、運転者は、危険状況において、その主要な比例特性に基づく調整によって支援される。その場合、緊急時に（例えば衝突を防止するために）、運転者の側からの操舵作用によって、調整は過大操舵され得る。
【００２３】
この方法を実施するためには、横加速度のほかに、舵角値および／又は車両ヨーレート値が必要とされる。これらのパラメータは、舵角、ヨーレートおよび横加速度のために必要なセンサが、量産車における制動を基礎とする運転動特性（ドライビングダイナミックス）調整（例えばＥＳＰ（Electronic Stability Programm）における利用に基づいて広く普及されているので、追加的経費がかかることなく利用できる。